专利名称：一种应急灯的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种照明灯具，尤其是一种用于经常发生电网停电地区的公 共过道、室内走廊等场合照明的应急灯。
技术背景在电力供应紧张的地区，常利用应急灯作应急照明。现有的应急灯，在结构 上，几乎由荧光灯管、降压变压器、整流滤波电路、电瓶、高频振荡电路组成。 当电网有电时，工频电经降压变压器、整流滤波电路给电瓶充电，同时，电瓶直 流电经高频振荡电路转换成几十千赫交流电供10 20W荧光灯发光照明；当电网停电时，依靠电瓶的输出电能使荧光灯持续发光照明。这类应急灯，其荧光灯的 发光照明在电网停电期间的用电完全靠电瓶所贮电能转换，耗电量大，故配置的 铅酸电瓶又重又大，给吊装使用带来不便和麻烦。此外经常停电地区，电网电压 波动范围大，将影响应急灯中电瓶的正常充电，从而縮短应急灯的使用寿命。 发明内容本实用新型的任务旨在解决现有应急灯的体积和重量问题，提供重量轻、照 明可靠、电网有电时照明亮度高、电网停电时能自动照明，便于安装使用的一种 应急灯。本实用新型提供了如下结构的一种应急灯，这种应急灯包括其输入端可与 市电连接的一个整流滤波电路，连在整流滤波电路输出端上的一个充电电路及一 个半桥式振荡电路，接在充电电路输出端上的蓄电池，与半桥式振荡电路输出端 相接的一个节能灯管，以及将它们装在一起的一个连接体，本实用新型还包括装在连接体上含若干个高亮度发光二极管的一个LED模组，分别与充电电路、蓄电 池及LED模组连接的一个光控电路。当电网有电时，市电经整流滤波电路，在其 输出端产生约300V直流电压，该直流电一路经半桥式振荡电路点燃节能灯管发 光照明；另一路经充电电路给蓄电池充电。当节能灯管发光照明时，环境光明亮， 所述光控电路切断LED模组与蓄电池的电连接，LED模组不发光；当电网停电时， 整流滤波电路输出端无电压，半桥式振荡电路停止工作，节能灯管不发光。此时， 环境光阴暗，光控电路自动接通LED模组与蓄电池的电连接，LED模组获得工作 电流而发光照明。所述充电电路包括 一个开关三极管Q1， 一个脉冲变压器T1， 一个保护三 极管Q2，开关三极管Ql的集电极经脉冲变压器Tl的初级绕组Nl与整流滤波电 路的输出正端相连，其发射极经射极电阻R4接在整流滤波电路的输出负端上， 基极电阻R3和电容C3串联，连接在开关三极管Ql的基极和脉冲变压器Tl的反 馈绕组N3—端之间，稳压管ZD1和电容C4串联，连接在开关三极管Ql的基极 和所述反馈绕组N3接整流滤波电路输出负端的另一端之间，并在稳压管ZD1和 电容C4的接点及电容C3和反馈绕组N3的接点上并接一个正向二极管D6，成为4开关三极管Q1导通/截止间歇振荡的反馈网络；在整流滤波电路输出正端与开关 三极管Ql基极之间连接一个启动电阻R3;在脉冲变压器T 1的其一端接地的次 级绕组N2上接有一个高频整流滤波电路，该高频整流滤波电路的输出正端及负 端分别与蓄电池正、负极相连接，为蓄电池充电；保护三极管Q2的集电极及发 射极分别与开关三极管Q1的基极及整流滤波电路输出负端连接，保护三极管Q2 的基极接在开关三极管Q1的发射极上，形成开关三极管Q1振荡的过流保护电路。所述光控电路包括第三三极管Q3，第四三极管Q4，光敏电阻CDS及与脉 冲变压器Tl磁耦合的辅助绕组N4构成，所述辅助绕组N4 —端与脉冲变压器Tl 的次极绕组N2的远地端相连，其另一端通过正向整流二极管D7、正向二极管D9、 限流电阻R7与PNP型的第三三极管Q3基极连接，在整流二极管D7和二极管D9 的接点A与蓄电池El接地的负极上并接一个滤波电容C6;第三三极管Q3的发 射极和蓄电池El正极连接；所述LED模组跨接在第三三极管Q3的集电极和地端 上；在第三三极管Q3的发射极上接有一个与第四三极管Q4基极连接的基极电阻 RIO，第三三极管Q3的发射极通过一个负载电阻R9接在第四三极管Q4的集电极 上，在第四三极管Q4的集电极与第三三极管Q3的基极之间串接一个连接电阻 R8，同时， 一个光敏电阻跨接在第四三极管的基极及接地的发射极两端。采用上述结构后，在电网有电时，节能灯管点燃发光照明，同时对蓄电池充 电，而在电网停电、环境光阴暗时，利用蓄电池所贮电能，借助光控电路使LED 模组各发光二极管发光照明，由于LED模组的工作电耗很省，蓄电池可采用多个 容量较小的可充电单体电池，不仅整体重量大为减轻，而且连接体内的空间能得 到合理利用，从而为制造轻型的吊装式应急灯提供了方便。由于充电电路采用了 间歇式脉宽自动调节的DC-DC变换电路，这种电路能减轻电网电压波动对直流输 出电压的变化，从而确保对蓄电池的正常安全充电，延长蓄电池的使用寿命；由 于设置了光控电路，在电网有电变到停电时，节能灯管的发光照明能自动转换成 LED模组发光照明，照明可靠，使用方便。
图1为实用新型一种应急灯的电路原理图。 图2为本实用新型的一种具体结构示意图。
具体实施方式
如图1所述，整流滤波电路l由四个二极管Dl, D2， D3， D4及两个串接 的滤波电容Cla，Clb组成，其中输入端L， N可与220V市电相连；滤波电容Cla 和滤波电容Clb的接点与L端可与110V市电连接，以方便不同国家或地区使 用。在整流滤波电路l的输出端上接有一个半桥式振荡电路2，并在半桥式振荡 电路输出端上接一个节能灯管3。当电网有电时，市电经整流滤波电路l的整流 滤波，在滤波电容Cla正端及滤波电容Clb负端之间形成约300V的直流电压， 该直流电压加在半桥式振荡电路2的输入端，使电路产生振荡，输出几十千赫交 流电点燃节能灯管3发光照明。在整流滤波电路l的输出端上还接有一个充电电路4，该充电电路为间歇式 脉宽自动调节DC-DC变换电路，它包括一个开关三极管Ql， 一个脉冲变压器Tl， 一个保护三极管Q2，开关三极管Q1的集电极通过脉冲变压器T1的初级绕 组Nl与滤波电容Cla正端相连，其发射极经射极电阻R4接在滤波电容Clb的 负端上，基极电阻R3和电容C3串联，连接在开关三极管Q1的基极和脉冲变压 器Tl的反馈绕组N3 —端之间，稳压管ZD1和电容C4串联，连接在开关三极 管Q1的基极和反馈绕组N3接滤波电容Clb负端的另一端之间，并在稳压管ZDl 和电容C4的接点及电容C3和反馈绕组N3的接点上跨接一个正向二极管D6， 成为开关三极管Q1导通/截止间歇振荡的反馈网络。当开关三极管Q1开始导通 时，流经初级绕组N1的集电极电流线性增加，使反馈绕组N3产生上端为正、 下端为负的感应电压，开关三极管Q1获得正向偏压而迅速饱和。此时，反馈绕 组N3上的感应电给电容C3充电，随着电容C3上的电压升高，开关三极管Q1 的正反馈电压逐渐下降，开关三极管Q1开始退出饱和区，流经初级绕组N1的 集电极电流开始减少，反馈绕组N3上的感应电压极性立即翻转，其极性为上端 为负，下端为正，开关三极管Q1因负反馈趋向截止。此时，反馈绕组N3产生 的感应电流经二极管D6对电容C4充电，电容C4上的电压升高，此电压若超过 稳压管ZD1的稳压值时，稳压管ZD1导通，即刻向开关三极管Q1的基射极加 上反向电压，使开关三极管Q1迅速截止。在开关三极管Ql的基极上连接一个与滤波电容Cla正端连接的启动电阻 R2，并在脉冲变压器T1的次级绕组N2上接由二极管D 8和电容C5构成的一 个高频整流滤波电路，该整流滤波电路的输出正端B经限流电阻R5与蓄电池 El连接，给蓄电池充电。蓄电池可采用3个五号镍氢电池，当然也可采用整体 式镍氢电池组或锂电池组。保护三极管Q2的集电极及发射极分别与开关三极管Ql的基极及滤波电容 Clb负端连接，其基极接在开关三极管Q1的发射极上。当某种原因，例如电网 电压过高，或者开机瞬间引起开关三极管Q2的射极电流过大时，该射极电流使 射极电阻R4上的压降超过0.65V，保护三极管Q2立即导通，开关三极管Ql的 基射极电压变为负值而迅速截止，从而确保了开关三极管Q1过流损坏。此外， 电路中设有由二极管D5、电容C2及电阻Rl组成的过压保护措施。上述充电电路，由于反馈网络中稳管ZD1、电容C4及二极管D6的配合作 用，使开关三极管Q1的导通/截止振荡为间歇式振荡，其导通时间不仅能随蓄电 池充电电流大小自动调节，而且还能根据电网电压波动量作相反变动，从而本充 电电路可对蓄电池进行正常、合理充电，以延长蓄电池的使用周期。光控电路6与充电电路4及蓄电池与连接，它包括一个第三三极管Q3， 一 个第四三极管Q4， 一个光敏电阻CDS及与脉冲变压器Tl磁耦合的辅助绕组N4 构成，辅助绕组N4的下端7与次级绕组N2的远地端6相连，其另一端8通过 正向整流二极管D7、正向二极管D9、限流电阻R7与一个PNP型第三三极管 Q3基极连接，在整流二极管D7和二极管D9的接点A与蓄电池El接地的负极 上并接一个滤波电容C6;第三三极管Q3的发射极与蓄电池E1正极连接；在第 三三极管Q3的发射极和地端上跨接一个LED模组7，该LED模组由若干个高 亮度白色发光二极管及配接在一起相应的限流电阻构成。第三三极管Q3的发射极通过一个基极电阻R10与第四三极管Q4的基极连接，该发射极上还通过一个 负载电阻R9与第四二极管Q4的集电极连接，以便将蓄电池E1的电压加在第四 三极管Q4的集电极与发射极之间， 一个连接电阻R8接在第四三极管Q4的集 电极与第三三极管Q3的基极之间，同时，光敏电阻CDS跨接在第四三极管Q4 的基极及发射极两端。本电路的工作方式如下当电网有电时，110V或220V市电经整流滤波电路 1的整流滤波，在滤波电容Cla正端和滤波电容Clb负端之间形成约300V直流 电压，该直流电压一路加在半桥式振荡电路2输入端，电路振荡，产生几十千赫 交流电，点燃节能灯管4发光照明；另一路加在充电电路4的输入端，电路产生 间歇振荡，在脉冲变压器T1的次级绕组N2两端产生低压数十千赫交流电，此 交流电经高频整流滤波电路的整流滤波后，输出低压直流电给蓄电池E1充电。 此时，由于连在辅助绕组N4上的整流二极管D7负极A点上的直流电位高于连 在次级绕组L2上的整流二极管D8负极B点的直流电压，第三三极管Q3因其 基射极电压为反向偏压而截止。同时，因节能灯管3发光，环境明亮，光控电路 6中的光敏电阻CDS阻值变小，其上的电压降低于第四三极管Q4的导通电压， 第四三极管截止，也使第三三极管Q3处于反向偏置而截止，LED模组7不发光。当电网停电时，整流滤波电路l无输出电压，半桥振荡电路2停止工作，节 能灯管3不发光，充电电路4也不工作。这时，环境光阴暗，光敏电阻CDS阻 值增大，其上的压降达到第四三极管Q4的导通电压，第四三极管Q4导通，其 集电极电位降至零，第三三极管Q3处于正向偏置而导通，其集电极电流由蓄电 池El正极流经LED模组至蓄电池El负极，LED模组发光照明。图2是依据上述原理设计而成的一种应急灯的具体结构示意图。由图可见， 应急灯具有一个连接体8，连接体上部有一个灯头9，其下部有向两侧方向伸展 的两个连接臂10, 11。 一个制成环形的节能灯管3活动地被固定在这两个连接 臂的端部。连接体8内空腔部位放有电路板12及蓄电池5，所述电路板布置有 图1中的整流滤波电路、半桥式振荡电路、充电电路、光控电路及LED模组。 在连接体8的底面15上开有若干个与LED模组7中的发光二极管直径相应的通 孔13，装配时，LED模组的各个发光二极管的头部从底面15上的相应通孔13 中一一伸出，面向照明区。在连接体8的侧面开有一个窗孔14，该窗孔的位置 正好对着电路板12入座后的光敏电阻CDS受光面，以便光敏电阻CDS能感知 环境光线。这种环形结构的应急灯，质轻，可作吊灯使用，亦可作吸顶灯使用。电网有 电时，发光亮度大，停电时，自动转换为LED模组发光。以上所述仅是本实用新型的优选实施方式。在不脱离本实用新型原理的前提 下，还可以作出若干变形或改进，例如采用稍有差异的充电电路或光控电路，节 能灯管采用其它异形灯管，这些也应视为属于本实用新型的保护范围。
权利要求1、一种应急灯，它包括其输入端可与市电连接的一个整流滤波电路(1)，连在整流滤波电路输出端上的一个充电电路(4)及一个半桥式振荡电路(2)，接在半桥式振荡电路输出端上的一个节能灯管(3)，与充电电路输出端相连的一个蓄电池(5)，及将它们装在一起的一个连接体(8)构成，其特征在于本实用新型还包括装在连接体(8)上含若干个高亮度发光二极管的一个LED模组(7)，分别与充电电路(4)、蓄电池(5)及LED模组(7)连接的一个光控电路(6)。
2、 根据权利要求1所述的一种应急灯，其特征在于所述充电电路(4)包 括一个开关三极管(Ql)， 一个脉冲变压器(T2)， 一个保护三极管(Q2)，开关 三极管(Ql)的集电极经脉冲变压器(Tl)的初级绕组(Nl)与整流滤波电路(1)的输出正端相连，其发射极经射极电阻(R4)接在整流滤波电路(1)的 输出负端上，基极电阻(R3)和电容(C3)串联，连接在开关三极管(Ql)的 基极和脉冲变压器(Tl)的反馈绕组(N3) —端之间，稳压管(ZD1)和电容(C4)串联，连接在开关三极管(Ql)的基极和反馈绕组(N3)接整流滤波电 路(1)输出负端的另一端之间，并在稳压管(ZD1)和电容(C4)的接点及电 容(C3)和反馈绕组(N3)的接点上并接一个正向二极管(D6)，成为开关三 极管(Ql)导通/截止间歇振荡的反馈网络；在整流滤波电路(1)输出正端与开 关三极管(Ql)的基极之间连接一个启动电阻(R3);在脉冲变压器(Tl)的其 一端接地的次级绕组(N2)上接有一个高频整流滤波电路，该高频整流滤波电 路的输出正端及负端端分别与蓄电池的正极、负极连接；保护三极管(Q2)的 集电极及发射极分别与开关三极管(Ql)的基极及整流滤波电路(1)的输出负 端连接，其基极接在开关三极管(Ql)的发射极上，形成开关三极管(Ql)振 荡的过流保护电路。
3、 根据权利要求2所述的一种应急灯，其特征在于开关三极管(Ql)的 集电极与整流滤波电路(1)输出正端之间串接一个正向二极管(D5)和一个电容(C2)，在电容(C2)两端并联一个电阻(Rl)，成为开关三极管(Ql)振荡 的过压保护电路。
4、根据权利要求3所述的一种应急灯，其特征在于所述光控电路(6)包 括一个第三三极管(Q3)， 一个第四三极管(Q4)， 一个光敏电阻(CDS)及与 脉冲变压器(Tl)磁耦合的一个辅助绕组(N4)所构成，所述辅助绕组(N4) 一端与脉冲变压器(Tl)的次级绕组(N2)的远地端相连，其另一端通过正向 整流二极管(D7)、正向二极管(D9)、限流电阻(R7)与PNP型的第三三极管(Q3)的基极连接，在整流二极管(D7)和二极管(D9)的接点(A)与蓄电 池(El)接地的负极上并接一个滤波电容(C6);第三三极管(Q3)的发射极和 蓄电池(El)正极连接；所述LED模组跨接在第三三极管(Q3)的集电极和地 端上；在第三三极管(Q3)的发射极上接有与第四三极管(Q4)的基极连接的 一个基极电阻(RIO)，第三三极管(Q3)的发射极通过一个负载电阻(R9)接 在第四三极管(Q4)的集电极上，在第四三极管(Q4)的集电极与第三三极管(Q3)的基极之间串接一个连接电阻(R8)，同时，光敏电阻(COS)跨接在第 四三极管(Q4)的基极及接地的发射极两端。
专利摘要本实用新型一种应急灯，包括与市电连接的整流滤波电路，与整流滤波电路输出连接的半桥式振荡电路和充电电路，接在半桥式振荡电路输出端的节能灯管，与充电电路输出端连接的蓄电池，将它们连成一体的连接体，还包括装在连接体上的LED模组，分别与充电电路、蓄电池、LED模组连接的光控电路。采用上述结构的应急灯，当电网有电时，节能灯管发光照明，并同时给蓄电池充电，当电网停电、环境光阴暗时，自动转换为LED模组发光照明。这种结构的应急灯，轻巧，省电，使用方便，最宜于作吊装灯应用。
文档编号H05B35/00GK201116683SQ200720191569
公开日2008年9月17日 申请日期2007年11月14日 优先权日2007年11月14日
发明者柯建锋 申请人:柯建锋